当前位置:首页 > 内燃机 > 正文

内燃机的三种理论循环,内燃机的三种理论循环的特点

大家好,今天小编关注到一个比较有意思的话题,就是关于内燃机的三种理论循环的问题,于是小编就整理了4个相关介绍内燃机的三种理论循环的解答,让我们一起看看吧。

  1. 往复式内燃机的理想循环过程?
  2. 什么是内燃机的卡诺循环?
  3. 理论循环定义?
  4. 发动机循环类型?

往复式内燃机的理想循环过程?

往复式内燃机理想循环过程是一种理论上的工作过程,它***设了一些理想条件,以便更容易地分析和比较内燃机的性能。

理想循环过程通常包括四个冲程

内燃机的三种理论循环,内燃机的三种理论循环的特点
(图片来源网络,侵删)

1. 进气冲程:活塞向下移动,将新鲜空气吸入汽缸

2. 压缩冲程:活塞向上移动,将空气压缩,使得温度压力升高。

3. 燃烧冲程:燃油喷入汽缸,并与高温高压的空气混合后燃烧,产生高温高压的燃气

内燃机的三种理论循环,内燃机的三种理论循环的特点
(图片来源网络,侵删)

什么是内燃机的卡诺循环?

卡诺循环是相同高温热源与相同低温热源之间热效率最高的一个理论可逆循环,要求等温吸热和等温放热。

但,实际上不可能达到等温吸放热的要求,一般都是温差传热(不可逆)。目前,还没有一个装置能实现卡诺循环

卡诺循环(Carnot cycle) 是只有两个热源(一个高温热源温度T1和一个低温热源温度T2)的简单循环。由于工作物质只能与两个热源交换热量,所以可逆的卡诺循环由两个等温过程和两个绝热过程组成

卡诺循环包括四个步骤: 等温吸热, 绝热膨胀,等温放热,绝热压缩。即理想气体从状态1(P₁,V₁,T₁)等温吸热到状态2(P₂,V₂,T₂),再从状态2绝热膨胀到状态3(P₃,V₃,T₃),此后,从状态3等温放热到状态4(P₄,V₄,T₄),最后从状态4绝热压缩回到状态。这种由两个等温过程和两个绝热过程所构成的循环称为卡诺循环。

内燃机的三种理论循环,内燃机的三种理论循环的特点
(图片来源网络,侵删)

理论循环定义?

理论循环遵循热力学第二定律,劳克斯定律,但实际的循环,在系统运行过程中会有能量损失,换句话说,它是一个开放系统。压缩机吸气排气压力和温度。与理论相比有许多错误。这与压缩机的特性有关。

通常根据内燃机所使用燃料、混合气形成方式、缸内燃烧过程(加热方式)等特点,把火花点火发动机的实际循环简化为等容加热循环,把压燃式柴油机的实际循环简化为混合加热循环或等压加热循环,这些循环称为内燃机的理论循环。

发动机循环类型?

发动机工作循环包括:进气、压缩、做功和排气。发动机是一种能够把其他形式的能转化为机械能的机器,包括内燃机(往复活塞式发动机)、外燃机(斯特林发动机、蒸汽机)、喷气发动机、电动机

当发动机的工作接近结尾时,通过高压油泵的作用下,将柴油以10kpa左右的高压通过喷油器喷入汽缸燃烧室中,在很短的时间内与空气混合后立即自行发火燃烧,这时汽缸内气体的压力急速上升,可以达到5000kpa至9000kpa,较高温度达1800k至2000k。

1、吸气冲程:进气门打开,活塞落下,燃油和空气的混合物进入汽缸,当活塞运动至最低时,进气阀关闭。

2、压缩冲程:进气门与排气门关闭,活塞向上运动,燃油和空气的混合气体被压缩,当活塞运动至最顶部时,压缩冲程结束。

3、做功(膨胀)冲程:火花塞点燃混和气体,燃烧的气体急剧膨胀,推动活塞下行,产生机械能。

4、排气冲程:排气门打开,活塞向上运动,将燃烧后的废气排出,排出后排气门关闭。

发动机比较多的热循环方式有三种奥托循环、米勒循环和阿特金森循环,

阿特金森循环——扩大膨胀比

  通过重新设计曲柄连杆结构,使得活塞吸气、压缩行程变短,做功、排气行程变长,这样一来就达到了增大膨胀比的效果,但是这种结构的发动机体型较大,基本上不适于汽车使用,在轮船工业方面有一定建树,所以汽车上的推广并不广泛。

米勒先生在20世纪40年代发明了米勒循环,通过改变气门开闭时间来延续阿特金森的思路,增加膨胀比,活塞在运行到下止点后,进气门并没有及时关闭,气缸内的气体又经过了惯性进气和进气反流(将吸进的气再排出去)两个过程。通过将进气门关闭时机延迟至活塞下止点后的某一个度数,使混合气的实际压缩量小于爆炸后的膨胀量,这就是“米勒循环”。

到此,以上就是小编对于内燃机的三种理论循环的问题就介绍到这了,希望介绍关于内燃机的三种理论循环的4点解答对大家有用。